通常用碳在高溫下還原二氧化硅制得粗硅，粗硅（合鐵、鋁、硼、磷等雜質(zhì)） 與氯氣反應(yīng)生成四氯化硅（反應(yīng)溫度450-500℃），四氧化硅經(jīng)提純后用氫氣還原可得高純硅。如圖是實(shí)驗(yàn)室制備四氯化硅的裝置示意圖。（D的硬質(zhì)玻璃管中盛裝粗硅）
相關(guān)信息如下：
a.四氧化硅遇水極易反應(yīng)生成硅酸和氯化氫；
b.硼、鋁、鐵、磷在高溫下均能與氯氣直接反應(yīng)生成相應(yīng)的氯化物；
c.有關(guān)物質(zhì)的物理常數(shù)見下表：
| 物質(zhì) | SiCl4 | BCl3 | AlCl3 | FeCl3 | PCl5 |
| 沸點(diǎn)/℃ | 57.7 | 12.8 | - | 315 | - |
| 熔點(diǎn)/℃ | -70.0 | -107.2 | - | - | - |
| 升華溫度/℃ | - | - | 180 | 300 | 162 |
（1）寫出用碳在高溫下還原二氧化硅制得粗硅的化學(xué)方程式
2C+SiO2 Si+2CO↑
高溫
2C+SiO2 Si+2CO↑
。高溫
（2）寫出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式
MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O
△
MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O
。 △
（3）裝置A中g(shù)管的作用是
平衡壓強(qiáng)，保證分液漏斗中的溶液順利流下
平衡壓強(qiáng)，保證分液漏斗中的溶液順利流下
；裝置C中的試劑是 濃硫酸
濃硫酸
；（4）裝置E中h瓶收集到的粗產(chǎn)物可通過多次蒸餾得到高純度四氯化硅，蒸餾后的殘留物中，除鐵元素外可能還含有的雜質(zhì)元素是
Al、P、Cl
Al、P、Cl
（填寫元素符號）。（5）寫出尾氣處理裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式
Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
。（6）本題實(shí)驗(yàn)裝置中有一明顯的不足之處，請簡述你的改進(jìn)方案及理由：
【考點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)．
【答案】2C+SiO2 Si+2CO↑；MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O；平衡壓強(qiáng)，保證分液漏斗中的溶液順利流下；濃硫酸；Al、P、Cl；Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
高溫
△
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：7引用：2難度：0.5
相似題
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗(yàn)
Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應(yīng)方程式是．
（6）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，檢驗(yàn)Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是；當(dāng)pH=5時(shí)，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常溫下，當(dāng)pH=5時(shí)，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5